Elucidation of a new chondrocyte aging control mechanism mediated by CCN3 in osteoarthritis of the hip

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K16686
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山田 和希 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (50756088)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: hip osteoarthritis / cartilage / TNFα / IL-6 / p16 / ADAMTA4/5

Outline of Annual Research Achievements

CCN3が変形性股関節症に関与するという仮定のもと、CCN3の分子的メカニズムの解明とその軟骨変性の進行作用を解明することとCCN3が関節軟骨変性を促 進するメカニズムが明らかにし変形性股関関節症の発生および進行を予防する新規の治療法の開発という目的で研究を開始した。変形性股関節症に対する人工股関節全置換術で採取した骨頭をOA群、股関節骨折に対する人工骨頭全置換術で採取した骨頭をNormal群とし、骨頭の上方を荷重部、前下方を非荷重部と定義し、それぞれの領域から軟骨を採取した。軟骨は組織よりmRNAを抽出したものと培養してからmRNAを抽出したものの両方を解析した。非荷重部でのCCN3およびMMP-13 の発現は、Normal群よりもOA 群で有意に高かったのに対し、荷重部では、これらの遺伝子の発現に2群間で有意差は認めなかった。しかし、COL10A1 の発現 は、荷重部ではNormal群と比較してOA群で有意に高く、OA群では非荷重部と比較して荷重部で高かった。対照的に、Normal群と比較して、OA群においては、荷重 部の軟骨細胞は、高いCCN3、p16、ADAMTS4、およびIL-1β の発現を示し、また非荷重部でもより高いADAMTS4 および IL-1βの発現を示した。Acan発現は、 Normal群よりもOA群の軟骨細胞の非荷重部で有意に低かった。CCN3の発現レベルは、両群ともに荷重部と非荷重部との間に有意差を示さなかった。 免疫組織化 学分析は、正常群と比較して、OA群の荷重部と非荷重部の双方でCCN3およびアグリカンネオエピトープ染色を示した。軟骨におけるCCN3発現レベルは、Mankinス コアと正の相関を認めた。